走出國產(chǎn)GPU新路徑 芯瞳的絕技和打法

　　無論是大數(shù)據(jù)、云計算以及智能駕駛的深化，還是最近火熱的AIGC，都將GPU的熱度再次“渲染”，成為時下數(shù)字化時代的“芯”潮流。

　　據(jù)Verified Market Research預(yù)計，2021年全球GPU市場規(guī)模334.7億美元，預(yù)計到2030年約4773.7億美元，CAGR高達(dá)33.3%。

　　雖然在這一市場國外巨頭以先發(fā)優(yōu)勢占據(jù)主導(dǎo)地位，但國內(nèi)近年來在政策、資金、人才等多維助力下，國產(chǎn)GPU“豪杰們”各顯神通。尤其是在國際供應(yīng)鏈不確定性背景下，有分析機構(gòu)認(rèn)為未來三年將是國產(chǎn)GPU發(fā)展的關(guān)鍵窗口期，曾經(jīng)蒙塵的國產(chǎn)GPU開始綻放自己的光芒。

　　但毫無疑問的是，GPU的研發(fā)絕對是一項大型的系統(tǒng)工程，包含硬件架構(gòu)、算法、軟件生態(tài)等多個關(guān)卡，缺一不可，壁壘極高。要在高墻林立的市場中趟出自己的一條路，國產(chǎn)GPU不僅需要拿出自己的架構(gòu)和創(chuàng)新“絕活”，更需要著力構(gòu)建一個全面的生態(tài)體系，打開應(yīng)用之門，一個可結(jié)硬寨、打硬仗、持續(xù)升級戰(zhàn)斗力的團(tuán)隊不可或缺。或許，芯瞳的作法能為國產(chǎn)GPU發(fā)展之路提供一個可資借鑒的方法論。

　　凝聚“戰(zhàn)斗力”

　　成立于2019年的芯瞳（SieTium）是一家自主設(shè)計研發(fā)GPU芯片及GPU解決方案服務(wù)商，致力于提供可持續(xù)發(fā)展的國產(chǎn)GPU解決方案。在最初的技術(shù)路線選擇上，芯瞳沒有選擇相對簡單的特定領(lǐng)域，而是直面挑戰(zhàn)全功能GPU，全功能GPU堪稱是大芯片領(lǐng)域的珠峰，芯瞳選擇了一條技術(shù)難度最高的道路，也深藏了勇氣和擔(dān)當(dāng)。

　　“既然選擇了遠(yuǎn)方，便只顧風(fēng)雨兼程”。初看起來芯瞳只成立了僅4年，但細(xì)究起來，其實已走過了6年之久的1.0高校階段和3年多的2.0轉(zhuǎn)型階段，在自主研發(fā)業(yè)界主流的統(tǒng)一渲染架構(gòu)GPU層面積淀深厚，由此芯瞳也迎來了新的3.0階段。

　　通過數(shù)年的深耕以及完善且高效的流程體系，如今的芯瞳在GPU技術(shù)、產(chǎn)品、生態(tài)、市場等領(lǐng)域的戰(zhàn)果顯著。尤其是在專利方面，已在GPU核心技術(shù)領(lǐng)域申請近百項發(fā)明專利、數(shù)十項軟件著作權(quán)和多項集成電路布圖設(shè)計。

　　圍繞產(chǎn)品，芯瞳在2020年8月推出國產(chǎn)第一代自研GPU芯片GenBu01、2021年5月設(shè)計國產(chǎn)第二代自研的GPU芯片GB2062架構(gòu)，開始芯片流片設(shè)計轉(zhuǎn)化之后，芯瞳氣勢如虹，持續(xù)沖鋒，于2023年6月推出第二代自研的高性能GPU芯片GB2062。

　　“集大成”的芯瞳第二代GPU——GB2062功力不凡。據(jù)悉，GB2062基于統(tǒng)一染架構(gòu)，提供卓越的3D渲染性能，并支持OpenGL、OpenGL ES及Vulkan多種圖形API，支持基于WebGL的在線3D內(nèi)容實時渲染，讓用戶在實際操作CAD圖形渲染、GIS場景渲染等應(yīng)用時獲得流暢的體驗。此外，GB2062內(nèi)置目前業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的VPU引擎，支持H.264、H.265、VP9等多種主流格式編解碼，并支持最新版本的FFmpeg及自適應(yīng)碼率調(diào)節(jié)技術(shù)。

　　在利器出鞘之后，芯瞳也在生態(tài)層面全面布局，朋友圈不斷壯大。據(jù)悉，芯瞳在CPU、API、OS、Framework構(gòu)建了全平臺支持體系，GB2062 兼容X86、ARM、LoongArch、SW等多種CPU架構(gòu)，支持國產(chǎn)操作系統(tǒng)及通用Linux發(fā)行版。芯瞳作為信創(chuàng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，已成功與60+家國內(nèi)知名信創(chuàng)廠商的兼容性互認(rèn)證，包括但不限于國產(chǎn)CPU、國產(chǎn)操作系統(tǒng)、國產(chǎn)BIOS、國產(chǎn)整機和應(yīng)用軟件等，為后續(xù)迭代新一代產(chǎn)品的快速部署奠定了堅實的基礎(chǔ)。

　　憑借高性能渲染、高性能計算和高分辨率以及生態(tài)優(yōu)勢，芯瞳在應(yīng)用層面更是多點開花，并在持續(xù)拓展。芯瞳聯(lián)合創(chuàng)始人李洋介紹，目前芯瞳在PC整機和服務(wù)器領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，GPU產(chǎn)品在各行業(yè)中廣泛應(yīng)用。

　　淬煉“作戰(zhàn)力”

　　不得不說，芯瞳取得的成就，既是時代的需求使然，也源于其驚人的戰(zhàn)斗力。那么，芯瞳的團(tuán)戰(zhàn)是如何一步步淬煉作戰(zhàn)力的呢?

　　對此相關(guān)負(fù)責(zé)人說，GPU的核心本質(zhì)是大規(guī)模并行計算處理陣列，用于高效地加速大規(guī)模數(shù)據(jù)的處理，而圖形數(shù)據(jù)是GPU最為傳統(tǒng)的處理對象和典型場景。芯瞳團(tuán)隊很早就聚焦于GPU設(shè)計，集結(jié)了國內(nèi)第一批深入研究圖形渲染硬件、高性能計算的GPU設(shè)計團(tuán)隊。

　　一方面，核心團(tuán)隊從最早期的固定渲染管線架構(gòu)到目前的統(tǒng)一渲染架構(gòu)，均進(jìn)行了深入的理論研究和工程實現(xiàn)驗證，實現(xiàn)了國內(nèi)GPU領(lǐng)域諸多從0到1的研究與實踐。另一方面，芯瞳的研發(fā)團(tuán)隊同樣具備豐富的芯片設(shè)計、研發(fā)以及量產(chǎn)經(jīng)驗，形成了強大的合力，賦予了芯瞳在新一代GPU產(chǎn)品研發(fā)上的先發(fā)優(yōu)勢。加之營銷團(tuán)隊深諳集成電路產(chǎn)業(yè)鏈與市場運作，結(jié)合資本運作策略，也在持續(xù)助力公司的穩(wěn)健發(fā)展。

　　眾所周知，芯片量產(chǎn)前要經(jīng)歷冗長的設(shè)計測試流程，尤其是對于GPU這樣的高算力高復(fù)雜度大芯片來說周期更長。通常一款高端芯片前端和后端設(shè)計要耗1~3年，設(shè)計完成后流片環(huán)節(jié)需要3~6個月，期間還會有流片失敗一切重來的風(fēng)險。即使成功流片，還需經(jīng)過3~12個月的產(chǎn)品測試調(diào)優(yōu)，才能開始量產(chǎn)。可以說，正是芯瞳團(tuán)隊多年的積累和厚積薄發(fā)，為公司在GPU架構(gòu)自主創(chuàng)新、GPU產(chǎn)品化與生態(tài)落地等方面打下了堅實的基礎(chǔ)，也為在圖形渲染、高性能計算領(lǐng)域取得階段性的研究和應(yīng)用成果提供了有力的保障。

　　但GPU“量產(chǎn)”還只是萬里長征第一步，對于國產(chǎn)GPU來說，搭建國產(chǎn)GPU生態(tài)、實現(xiàn)規(guī)�；�商用才能實現(xiàn)長期、持續(xù)的利潤支撐，才是GPU跨代發(fā)展的強勁驅(qū)動力。

　　志在提供可持續(xù)發(fā)展的全功能國產(chǎn)GPU方案的芯瞳，對此也了然于胸，在生態(tài)層面集中火力全面攻關(guān)。李洋指出，在GPU市場，算力生態(tài)和圖形渲染生態(tài)的需求確實存在差異，但也有諸多的融合之處。芯瞳自成立以來就著手全面布局，但針對不同階段側(cè)重點不同，芯瞳對此采取了靈活作戰(zhàn)的策略。

　　“對于圖形渲染生態(tài)，芯瞳注重與操作系統(tǒng)、圖形引擎、設(shè)計軟件等廠商的合作，確保芯瞳的GPU在圖形渲染任務(wù)中表現(xiàn)出色。針對算力方面，芯瞳始終持續(xù)推進(jìn)著GPU架構(gòu)的創(chuàng)新性設(shè)計，因這對提升算力至關(guān)重要，同時也一直關(guān)注著算力生態(tài)的進(jìn)展，加強與軟硬件廠商的合作，優(yōu)化適配與開發(fā)環(huán)境，提升GPU的計算效率和應(yīng)用廣泛性。”此外，芯瞳也將跨越算力與圖形渲染的界限，推動GPU的發(fā)展，滿足市場對多元化功能的需求。

　　隨著GPU的持續(xù)迭代和生態(tài)部署推進(jìn)，芯瞳的目標(biāo)也更為高遠(yuǎn)。展望未來，芯瞳將繼續(xù)與行業(yè)伙伴合作，提升產(chǎn)品性能和功能，加強市場營銷，立志在2025年成為信創(chuàng)第一梯隊供應(yīng)商。

　　綿綿用力久久為功

　　盡管國產(chǎn)GPU在持續(xù)加碼，但如今的GPU已成為大國博弈之下的前沿陣地，在AIGC浪潮的推動下，GPU之爭也代表著未來的芯片高地之爭。

　　尤其在當(dāng)前的數(shù)字化浪潮下，GPU無疑是引領(lǐng)技術(shù)革新的核心引擎，誰掌握了GPU，誰就掌握了未來數(shù)字化浪潮的話語權(quán)。國產(chǎn)GPU在“強敵環(huán)伺”的情形下，如何在GPU核心架構(gòu)和GPU生態(tài)建設(shè)兩大關(guān)鍵層面強基鍛長，推動國產(chǎn)GPU的大發(fā)展?

　　對此李洋中肯建議，與國外巨頭相比，國產(chǎn)GPU在核心架構(gòu)創(chuàng)新與研發(fā)能力、超大規(guī)模GPU芯片工程化能力、生態(tài)布局能力、人才的持續(xù)培養(yǎng)能力以及長期信念決心等多方面存在差距。為縮小這些差距，我們必須持續(xù)地加大投入，鼓勵國內(nèi)企業(yè)和研究機構(gòu)針對GPU領(lǐng)域進(jìn)行更為深入的探索和研究。只有通過長期不斷地鉆研與創(chuàng)新，我們才能研發(fā)出更優(yōu)秀的GPU架構(gòu)，從而擺脫對國外技術(shù)的過度依賴。

　　在生態(tài)層面，則要著力構(gòu)建一個更為完善的產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)系統(tǒng)。”一個良性的GPU生態(tài)系統(tǒng)不僅應(yīng)該涵蓋硬件制造商，還必須包括軟件開發(fā)商、系統(tǒng)集成商以及最終用戶等多個環(huán)節(jié)。我們需要進(jìn)一步加強這些環(huán)節(jié)之間的協(xié)同合作和溝通交流，從而形成一個能夠良性互動和循環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)。”

　　當(dāng)然，人才始終是推動技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。相關(guān)負(fù)責(zé)人提到，GPU所在的領(lǐng)域是一個典型的技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，對于專業(yè)人才的需求尤為迫切。近幾年，行業(yè)也在加快推進(jìn)高校、研究機構(gòu)以及企業(yè)之間的合作和交流，使技術(shù)型企業(yè)和高校之間展開緊密合作，這將加大對于專業(yè)型人才的培養(yǎng)力度，持續(xù)為GPU輸送更多具有創(chuàng)新思維和實踐能力的優(yōu)秀人才。

　　GPU領(lǐng)域的發(fā)展是長期的，為了將來能夠有更大的突破，必須重視基礎(chǔ)創(chuàng)新和先進(jìn)領(lǐng)域的運營能力，短期內(nèi)看研發(fā)投入會很高。但從長遠(yuǎn)來看，人工智能時代的“算力”基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，是降低社會運營綜合成本、推動行業(yè)發(fā)展效率提升的關(guān)鍵。芯瞳致力于構(gòu)建中國人自己的“GPU算力設(shè)施與應(yīng)用場景”，更好地賦能千行百業(yè)。

　　圍繞上述洞見，芯瞳的進(jìn)階路徑也在全面鋪陳。李洋指出，芯瞳將持續(xù)加強技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品優(yōu)化、生態(tài)構(gòu)建和應(yīng)用拓展。一方面，加大研發(fā)投入，優(yōu)化產(chǎn)品性能，明年將發(fā)布第三代服務(wù)器和高性能計算GPU產(chǎn)品。同時，著力構(gòu)建更完善的GPU生態(tài)系統(tǒng)，推動GPU在各行業(yè)的廣泛應(yīng)用。此外，積極拓展合作伙伴關(guān)系，加強品牌推廣，以提升競爭力。

　　在登頂全功能GPU珠峰的路上，芯瞳正在雄心勃勃開啟一段攀登的旅程。無疑，這段攀巖的終點也注定插上國產(chǎn)GPU的飄揚旗幟。